ĐỀ XUẤT KỸ THUẬT · loại mặt đường có thể tận dụng triệt để khi cần nâng cao độ theo mực nước biển dâng là nhu cầu có thật trong tương

ĐỀ XUẤT KỸ THUẬT

ÁÁPP DDỤỤNNGG KKẾẾTT CCẤẤUU MMẶẶTT ĐĐƯƯỜỜNNGG LLÁÁTTGGẠẠCCHH TTỰỰ CCHHÈÈNN TTÍÍNNHH NNĂĂNNGG CCAAOO CCHHOO

CCÔÔNNGG TTRRÌÌNNHH GGIIAAOO TTHHÔÔNNGG VVÀÀ HHẠẠ TTẦẦNNGG

Đà Nẵng – Tháng 5 năm 2014

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG MẶT ĐƯỜNG LÁT GẠCH TỰ CHÈN TÍNH NĂNG CAO TRONG ĐƯỜNG GIAO THÔNG

Công ty Cổ phần Tư vấn và Đầu tư Xây dựng ECC Trang 1/12BK Engineering & Construction Company

www.bk-ecc.com.vn

Đà Nẵng, ngày 12 tháng 5 năm 2014

ĐỀ XUẤT KỸ THUẬTỨNG DỤNG MẶT ĐƯỜNG LÁT GẠCH TỰ CHÈN TÍNH

NĂNG CAO CHO CÁC CÔNG TRÌNH ĐƯỜNG GIAOTHÔNG VÀ HẠ TẦNG Ở VIỆT NAM



www.bk-ecc.com.vn

1.Giới thiệu

Ở Việt Nam, trong quá trình phát triển cơ sở hạ tầng những năm gần đây, hầu hết các tuyến đườnggiao thông chính đều được thiết kế áp dụng lớp mặt bêtông nhựa. Lớp mặt bêtông nhựa hiện đang làlựa chọn số một cho các dự án xây dựng đường mới và cải tạo nâng cấp các tuyến đường bộ ở ViệtNam.

Với những trục đường chính hiện nay (QL1A, đường HCM, các tuyến đường cao tốc…) thì mặtđường được lựa chọn chủ yếu là mặt đường BTN. Loại mặt đường này có ưu điểm lớn là bằngphẳng, xe chạy êm thuận, chịu tải trọng động tốt lại ít bị hao mòn. Còn các nhược điểm là mặt đườngsẫm màu khó khăn cho xe chạy ban đêm, độ nhám thấp, bị trơn trượt, cường độ giảm dưới tác độngcủa nước và nhiệt độ cao →rất hay bị hư hỏng → tai nạn thường xuyên xảy ra.

Mặt đường BTN đang được sử dụng rất nhiều ở Việt Nam, ưu điểm của nó t hì không phải bàn gìthêm. Tuy nhiên với những trục đường chính như (QL1A, QL5…) thì với lưu lượng xe có tải trọnglớn rất nhiều thì mặt đường rất hay bị hư hỏng (ma sát kém, nứt dọc, nứt ngang, ổ gà và đặc biệt làhiện tượng lún vệt bánh xe trong mấy năm gần đây…)→ thời gian sử dụng giảm →chi phí duy tubảo dưỡng nhiều. Ngoài ra với mặt đường hư hỏng như vậy thì tai nạn giao thông xảy ra càng nhiều.

Lún vệt bánh xe trên mặt đường bê tông nhựaẢnh chụp hiện trường tháng 11 năm 2013 trên đoạn làm chờ r ẽ trái đi cảng Cát Lái

Thế nhưng vì sao ta vẫn sử dụng mặt đường BTN mà sao không sử dụng loại mặt đường khác cótính ổn định cao hơn, bền hơn, chịu tải trọng lớn tốt hơn, thời gian sử dụng lâu h ơn → chi phí duy tubảo dướng ít hơn và đặc biệt ít bị hư hỏ ng → tai nạn xảy ra ít hơn. Một số đoạn đường đã được ápdụng loai kết cấu mặt đường cứng bằng bê tông xi măng thay cho kết cấu bê tông nhựa truyền thống.

Với mặt đường BTXM có những ưu điểm khắc phục được những nhược diểm của mặt đường BTN.

o Tuổi thọ cao hơn (20-50 năm).o Cường độ mặt đường cao, không bị thay đổi theo nhiệt độ.o Khả năng chống bào mòn t ốt, hệ số bám cao → an toàn cho xe chạy.o Có màu sáng → an toàn khi đi đêm.o Ít chi phí duy tu bảo dưỡng.o Tổng giá thành xây dựng và duy tu không cao hơn nhiều so với BTN



www.bk-ecc.com.vn

Tuy nhiên thực tế trên các đoạn đường có mặt BTXM đã xây dựng ở Việt Nam như đường Hồ ChíMinh, Quốc lộ 1A.. cũng cho thấy có 1 số nhược điểm là thường hay bị nứt sau một thời gian khaithác và độ êm thuận không cao bằng BTN.

Hư hỏng mặt đường BTXM trên đường Hồ Chí Minh …và trên Quốc lộ 1A-Quảng Bình

Ngoài ra cả hai loại mặt đường trên đều là mặt đường liền khối nên rất khó khăn cho công tác duy tubảo dưỡng cũng như tái sử dụng khi cải tạo nâng cấp đường.

Trong những năm gần đây, loại mặt đường lát được nghiên cứu và áp dụng có hiệu quả ở nhiều nướcnhư Mỹ, Anh, và nhất là ở Hà Lan. L oại mặt đường này hiện nay có chi phí xây dựng ban đầu khácạnh tranh, đồng thời so với mặt đường cứng BTXM và mặt đường mềm bê tông nhựa truyền thống ,mặt đường lát gạch lại đạt được những ưu điểm nổi bật về khả năng chịu lực, chống nứt, độ nhám vàkhả năng thoát nước. Đặc biệt, mặt đường lát còn dễ dàng duy tu, bảo dưỡng và tận dụng gần nhưhoàn toàn khi đại tu hoặc nâng cao đường cũ . Bên cạnh đó, mặt đường lát còn tạo được mỹ quancũng như tăng độ an toàn khi chạy xe.

Ở Việt Nam, lớp mặt lát hiện mới chỉ được sử dụng để lát vỉa hè hoặc đường dành cho người đi bộ,trong khi nhu cầu xây dựng mặt cảng, sân bay, đường đô thị còn khá lớn. Hơn nữa , một số đô thị venbiển từ miền Trung trở vào, nhất là khu vực TP. Hồ Chí Minh, được dự đoán là sẽ phải đối mặt vớinguy cơ nước biển dâng cao do hiện tượng ấm lên toàn cầu. Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng mộtloại mặt đường có thể tận dụng triệt để khi cần nâng cao độ theo mực nước biển dâng là nhu cầu cóthật trong tương lai không xa.

Bài viết này trình bày tổng quan về mặt đường lát, những tiêu chuẩn liên quan đến vật liệu và kết cấuáp dụng cho các loại mặt đường cho giao thông đô thị, GTVT đường bộ c ao tốc, mặt đường sân bay,mặt cảng và khu công nghiệp. Với các tiến bộ về công nghệ vật liệu hiện nay, việc tạo ra các viêngạch bằng bê tông tính năng cao có cường độ chịu kéo uốn lớn, tính năng chống mài mòn va đập caovới giá thành cạnh tranh đã mở ra khả năng áp dụng loại mặt đường này để làm phong phú thêm cáclựa chọn cho kết cấu mặt đường ở Việt Nam.

2. Lịch sử kết cấu mặt đường lát xếp

Mặc dù gạch tự chèn làm từ bê-tông tính năng cao có thể là 1 sản phẩm công nghệ mới, nhưng việcsử dụng gạch tự chèn làm vật liệu bề mặt đường giao thông không phải mới. Lịch sử ghi nhận việcdùng gạch tự chèn làm từ đá đầu tiên vào năm 4000 trước Công nguyên ở Assyria và vào năm 2000trước Công nguyên, những phiến đá đã được sử dụng để lát những con đường làng. Đácuội là phương pháp lát truyền thống, người ta sử dụng những viên sỏi chưa cắt hay thường là



www.bk-ecc.com.vn

những viên đá mòn kích thước lớn khoảng 150 mm. Nhưng sau đó, những khối đá cắt bằng tay đãđược giới thiệu.

Hình ảnh hịện nay của công trình đường La Mã -lát gạch tựchèn- đã được xây dựng cách đây 2000 năm vẫn còn tồn tạiđến ngày nay.

Những con đường lát hoàn toàn bằng gạch đã phổ biến ở vùngLưỡng Hà 2000 năm trước công nguyên và gạch lát bằng đấtsét nung được sử dụng tại Ấn Độ vào năm 300 trước côngnguyên. Người La Mã là người đầu tiên dùng các phiến đá látđường hình lục giác. Như thế khái niệm về các viên gạch tựchèn với các khối hình đa dạng không phải là hình chữnhật cũng không phải mới.

3. Các ứng dụng cho Mặt đường lát trong giao thông và hạ tầng

3.1 Mặt đường đô thị

Kết cấu mặt đường lát cho đường đô thị được sử dụng khá phổ biến ở thành phố của các nước pháttriển (hình 2). Ưu điểm nổi bật của mặt đường lát khi áp dụng cho đường đô thị là tính mỹ quan, khảnăng để duy tu bảo dưỡng, khả năng thiết kế thành mặt đường thấm thẳng đứng…

Hình 2. Đại lộ Champs Elysee, Paris sử dụng mặt đường lát đá từ năm 1670, vẫn tồn tại và phục vụ cho đến ngày nay

Đường tại các nút Giao thông Đường trong thành phố ở Malaixia



www.bk-ecc.com.vn

Bên cạnh đó, khi áp dụng cho điều kiện Việt Nam loại mặt đường còn có ưu điểm là duy trì đượccao độ sau mỗi lần đại tu mặt đường. Ngược lại, trong trường hợp cần nâng cao độ mặt đường thìviệc sử dụng mặt đường lát lại có ưu điểm là tận dụng được gần như toàn bộ lớp mặt lát. Điều nàyrất thích hợp cho những đô thị ven biển như TP. Hồ Chí Minh đang bị đe dọa bởi thủy triều và mựcnước biển dâng.

3.2. Mặt đường lát cho đường cao tốc

Với khả năng chịu được tải trọng lớn, không bị biến dạng nứt khi chịu tải và chế đ ộ thủy nhiệt thayđổi, độ nhám cao nên mặt đường lát rất thích hợp cho kết cấu mặt đường cao tốc chịu tải trọng nặng(hình 4). Các Nhà thầu Việt Nam hiện chưa làm chủ được công nghệ mặt đường cứng nên trước mắtviệc áp dụng mặt đường lát cho các đường cao tốc ở những khu vực chế độ thủy nhiệt, địa chất phứctạp và chịu tải trọng nặng là bước quá độ phù hợp.

3.3. Mặt đường lát cho sân bay, bến cảng, khu công nghiệp

Yêu cầu đặc thù của mặt sân bay, mặt cảng và đường khu công nghiệp là vừa chịu tải trọng lớn,đồng thời cũng chịu tải trọng cục bộ rất cao. Khả năng hư hỏng kết cấu mặt dễ phát sinh trong quátrình khai thác. Vì vậy, việc áp dụng kết cấu mặt đường lát được ưu tiên sử dụng. Tương tự như mặtđường đô thị, mặt sân bay và bến cảng ở điề u kiện Việt Nam nếu được áp dụng mặt đường lát sẽkhắc phục được tình trạng hư hỏng và khó duy tu bảo dưỡng. Đồng thời, các sân bay và bến cảng ởkhu vực phía nam có thể nâng dần cao độ lớp mặt theo mực nước biển dâng mà vẫn tận dụng đượcgần như toàn bộ lớp vật liệu mặt lát.

4. Công nghệ thi công lớp lát

Một trong những khó khăn lớn nhất để phổ biến rộng rãi việc ứng dụng mặt đường lát ở Việt Nam làhệ thống tiêu chuẩn về vật liệu và thiết kế kết cấu chưa được xây dựng, và đặc biệt là quá trình thi



www.bk-ecc.com.vn

công khó cơ giới hóa. Tuy nhiên, thời gian gần đây những thiết bị cơ giới cho phép tốc độ thi cônglớp lát có thể so sánh được với tốc độ thi công mặt đư ờng cứng hiện hành được áp dụng . Đây sẽ làtiền đề tốt cho việc thúc đẩy sử dụng mặt đường lát ở Việt Nam.

Thiết bị lát cơ giới hoàn toàn ….hoặc bán cơ giới

5.Đánh giá hiệu quả kinh tế của mặt đường lát

Nếu so sánh một cách tương đối chi phí xây dựng giữa mặt đường lát và mặt đường cứng hiện hànhthì giá thành mặt đường lát gạch tự chèn chỉ chiếm 70% so với mặt đường cứng BTXM và 80% sovới mặt đường mềm bê tông nhựa truyền thống . Tuy nhiên, việc áp dụng mặt đường lát cho phépcông xưởng hóa được việc sản xuất viên lát nên chất lượng được kiểm soát và khá ổn định. Đồngthời chi phí duy tu bảo dưỡng và nhất là chi phí đại tu mặt đường lát rẻ hơn nhiều. Vì vậy, chi phíđầu tư cho cả vòng đời sử dụng c ủa mặt đường lát hoàn toàn cạnh tranh với mặt đường cứng và mặtđường mềm truyền thống.

6. Kết luận, kiến nghị

Bằng các kinh nghiệm của mình trong thời gian dài làm công tác thiết kế và giám sát thi công hạngmục mặt đường trên các dự án đường quốc lộ và đường cao tốc ở Việt Nam, thông qua các đoạnthực nghiệm kết cấu mặt đường trên các vị trí chịu tải trọng nặng, chúng tôi mạnh dạn đề xuất các cơquan có thẩm quyền xem xét việc áp dụng thêm một loại kết cấu mặt đường mới, bên cạnh các kếtcấu truyền thống. Đó là kết cấu mặt đường lát gạch bê tông tính năng cao tự chèn (Hight PerfomanceConcrete Interlocking Block Paving – HPC-CBP). Ở Đà Nẵng hiện đã có nhà máy sản xuất đượcloại gạch tự chèn tính năng cao này với cường độ chịu nén của viên gạch lên đến 80 Mpa, cường độchịu kéo khi uốn lên đến 12 Mpa, khả năng chống trầy xước, va đập rất cao. Loại gạch này đã đượcáp dụng thành công trong dự án Cảng Cái Mép ở Vũng Tàu



www.bk-ecc.com.vn

Ngoài ra trên đại bàn thành phố Đà Nẵng cũng đã thí điểm một số đoạn sử dụng mặt đường lát gạchtính năng cao này.

Giao lộ Trần Đại Nghĩa – Mai Đăng Chơn – Quận Sơn Trà

Làm lớp vữa đệm và lát gạch bằng thủ công Đá vỉa chắn hai bên diện tích lát

Lu lèn bề mặt gạch tự chèn bằng đầm bàn

Đoạn mặt đường đã lát xong Và có thể cho thông xe ngay sau 3 ngày



www.bk-ecc.com.vn

Đường Tôn Đức Thắng (Quốc lộ 1A)

Đường vào khu Biệt thự Đảo Xanh



www.bk-ecc.com.vn

Xác định khu vực hư hỏng cần sửa chữa : Đường vào công trường xây dựng cầu Trần Thị Lý

Đào bỏ BTXM hư hỏng, thi công đá vỉa viền xung quanh và làm lớp đệm cát gia cố xi măng

Đoạn thử nghiệm đã hoàn tất và được đưa vào khai thác với tải trọng nặng do các xe chở vật liệuthi công cầu mới Trần Thị Lý – Nguyễn Văn Trỗi đều đi qua đoạn này để vào công trình



www.bk-ecc.com.vn

Đường vào Dự án xử lý Dioxin sân bay Đà nẵng

Kết cấu mặt đường áp dựng Thi công lắp đặt bó vỉa và lớp đệm vữa

Lát gạch bằng nhân công Lu lèn bề mặt bằng gạch đã lát bằng đầm bàn

Đoạn thử nghiệm đã hoàn tất và được đưa vào khai thác từ tháng 12/2012 với tải trọng nặng do cácxe chở vật liệu thi công mố xử lý nhiệt IPTD trên Dự án ( hơn 27.000 khối bê tông đúc sẵn và cácvật tư khác)



www.bk-ecc.com.vn

Các ưu điểm nổi bật của việc áp dụng mặt đường lát gạch tính năng caoChịu được tải trọng lớn nên rất thích hợp cho kết cấu mặt đường cao tốc, mặt cảng, mặtđường sân bay, mặt đường khu công nghiệp...

Không bị nứt khi chịu tải trọng và khi chế độ thủy nhiệt thay đổi , không bị lún vệt bánh xe.

Tuổi thọ cao nên chi phí khai thác hàng năm và cả vòng đời hoàn toàn cạnh tranh được vớimặt đường truyền thống. Độ bền của kết cấu sử dụng HPC -CBP cao hơn nhiều so với BTXMđổ tại chỗ do chất lượng HPC được kiểm soát trong công xưởng.

Có khả năng thiết kế thành kết cấu mặt đường thấm (thoát nước thẳng đứng).Dễ dàng duy tu bảo dưỡng, cả bằng biện pháp thủ công lẫn cơ giới.Tạo được độ nhám phù hợp nên đảm bảo tốt an toàn chạy xe.Có mỹ quan cao do đó rất thích hợp cho mặt đường nơi đô thị, khu dân cư, nơi công cộng.Khả năng tận dụng các vật liệu phế thải khi chế tạo một số viên lát nên có tính thân thiện vớimôi trường cao.Đặc biệt, loại mặt đường này có thể tái tận dụng hầu như hoàn toàn khi có nhu cầu thay đổicao độ mặt đường.

Các nghiên cứu đầy đủ và toàn diện để hoàn chỉnh Quy trình thiết kế và Thi công Nghiệm thu mặtđường lát cần sớm được Bộ Giao thông Vận tải quan tâm để có thể áp dụng cho các dự án xây dựngvà bảo trì đường trong những năm tiếp theo ở Việt Nam. Trước mắt có thể xem xét áp dụng kết cấulát này ngay cho các vị trí sau đây:

-Các vị trí nút giao thông hoặc có đèn tín hiệu trên các trục giao thông lớn

-Các đoạn đườn g xe tải nặng trong khu công nghiệp, khu đô thị mới-Các đoạn đường có độ dốc dọc lớn, hay xảy ra hiện tượng lún vệt bánh xe trên mặt bêtông nhựa.-Các dự án cải tạo đường bộ, nơi mặt bê tông nhựa bị nứt do hóa già, nhưng cường độvà độ dốc mui luyện vẫn đảm bảo (Ví dụ trên đường Hồ Chí Minh).

Hiện nay có thể xem xét áp dụng thực nghiệm ngay trên đoạn đường Mai Chí Thọ tại nút giaoLương Định Của, ở Tp Hồ Chí Minh, nơi hư hỏng trên mặt đường Bê tông nhựa đã xảy ra lặp đi lặplại suốt 4 năm nay, và kết cấ u mặt đường BTXM thì quá đắt đỏ và cũng sẽ có các hạn chế như phântích chi tiết trong Tài liệu đính kèm.



www.bk-ecc.com.vn

Việc áp dụng thực nghiệm kết cấu mặt đường này là rất cần thiết để vừa giải quyết được vấn đề thờisự gây bức xúc cho dư luận, vừa làm cơ sở cung cấp thông tin khoa học nhằm có được các thiết kếtối ưu trong các dự án sắp đến, đặc biệt là trong tình hình hư hỏng mặt đường dạng lún vệt bánh xetrên diện rộng hiện chưa có giải pháp cụ thể với các thực nghiệm kiểm chứng trên hiện trường. Kínhđề nghị Quý cấp xem xét cho phép triển khai đoạn thực nghiệm này và thực hiện chương trình quantrắc lâu dài để đánh giá, làm cơ sở áp dụng cho các đoạn tương tự.

Công ty Cổ phần Tư vấn và Đầu tư Xây dựng ECC

Mai Triệu Quang Tổng Giám đốc

Tài liệu đính kèm:

(1) Hồ sơ Thiết kế chi tiết mặt đường lát gạch tự chèn tại Nút giao Mai Chí Thọ-Lương Định Của(2) Chứng nhận Giải pháp hữu ích Phương pháp sản xuất gạch tự chèn tính năng cao(3) Phiếu kết quả thí nghiệm HPC-CBP của GVC(4) Các hình ảnh về ứng dụng đường bằng CBP ở Việt Nam và thế giới(5) Bài viết về áp dụng mặt đường CBP cho sân bay Hồng Kông(6) Tiêu chuẩn Cơ sở do BK -ECC biên soạn áp dụng cho thi công nghiệm thu mặt đường lát gạch(7) Bản vẽ thiết kế mặt đường lát CBP cho dự án Cảng Cái Mép – Vũng Tàu(8) Một số hình ảnh về ứng dụng mặt đường lát xếp ở châu Âu

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP XỬ LÝ HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG DẠNG LÚN VỆT BÁNH XE TRÊN MẶT ĐƯỜNG


www.bk-ecc.com.vn

Đà Nẵng, ngày 12 tháng 5 năm 2014

THUYẾT MINHĐỀ XUẤT KỸ THUẬT

CÔNG TRÌNH: SỬA CHỮA HƯ HỎNG MẶT ĐƯỜNG MAI CHÍ THỌĐỊA ĐIỂM XD: NÚT GIAO ĐI CẢNG CÁT LÁI



www.bk-ecc.com.vn

I Thông tin chung

1.1. Lịch sử quá trình L ún vệt bánh xe trên Dự án Đại lộ Đông Tây

1.1.1 Kết cấu mặt đường thiết kế của Dự án Đại lộ Đông Tây

5cm Bê tông nhựa 12,57cm Bê tông nhựa 1915 cm đá dăm đen (Đá xử lý nhựa)17cm cấp phối đá dăm lớp trên30cm cấp phối đá dăm móng dưới

1.1.2. Lịch sử quá trình hư hỏng

-Đoạn đường trên được thông xe vào ngày 15 tháng 8 năm 2010-Sau hai tháng thông xe, xuất hiện hiện tượng lún vệt bánh xe gần giao lộ Luơng Định Của, đặc biệtlà ở vị trí làn xe phía Đông ngay trước trụ đèn tín hiệu giao thông, hướng đi Xa Lộ Hà Nội (chủ yếulà làn chờ rẽ trái đi cảng Cát Lái).

Bình đồ sơ họa vệt lún nặng trên làn chờ rẽ trái đi cảng Cát Lái-Một thời gian ngắn sau đó, hiện tượng tương tự xuất hiện ở làn đối diện phía Tây cũng ngay trướctrụ đèn tín hiệu giao thông, hướng đi Tỉnh lộ 25B-Ngoài ra lún vệt bánh xe còn xuất hiện trên đoạn đường dẫ n phía Bắc cầu Khánh Hội, trước giao lộHàm Nghi, và một số vị trí khác .

1.2. Các công việc kiểm tra đánh giá nguyên nhân gây lún vệt bánh xe đã thực hiện



www.bk-ecc.com.vn

Sau khi sự cố xảy ra, đã có nhiều bài b áo, nhiều chuyên gia lên tiếng phỏng đoán về nguyên nhân hưhỏng. Các bên liên quan trong dự án đã tiến hành các công tác điều tra nguyên nhân xảy ra lún vệtbánh xe bao gồm:+Khoan lấy lõi mặt đường để kiểm tra chiều dày các lớp mặt đường+Đo theo dõi sự phát triển chiều sâu các vệt lún theo thời gian+Cắt mẫu để kiểm tra trực quan và thí nghiệm thành phần cấp phối, hàm lượng nhựa, độ rỗng của bêtông nhựa.....

+Kiểm tra rà soát lại các thí nghiệm Marshall đã thực hiện trong giai đoạn thiết kế và thi côngCác thí nghiệm cho thấy chất lượng BTN ở các đoạn này cũng không khác các đoạn lân cận khônghư hỏng, mặc dù cũng có vài chỉ tiêu không đạt (vốn cũng cùng ngày thảm, cùng do một Nhà thầulàm và một Tư vấn Giám sát, cùng chịu lưu lượng xe như nhau). L ớp đá dăm đen bị biến dạng nhẹ,Lớp cấp phối đá dăm móng đường bê dưới không bị hư hỏng.

+Đặt hệ thống cân động để cân kiểm tra tải trọng trục xe thực tế trên tuyến đường



www.bk-ecc.com.vn

Kết quả khảo sát lưu lượng và tải trọng trục xe bằng cân động cho thấy lượng xe nặng vượt tải rấtlớn : lượng xe nặng có tải trọng trục lớn nhất (28,4 tấn) chiếm đến trên 40% lưu lượng xe tham gialưu thông trên đường.

Nhà thầu và Tư vấn Giám sát (Đều của Nhật Bản) đã có cùng tiếng nói lên Chủ đầu tư là lý do hưhỏng là biến dạng d ẻo xảy ra trên lớp bê tông nhựa do xe quá tải và điều kiện chịu lực đặc biệt tạicác vị trí xe nặng thay đổi tốc độ và dừng lại chờ đèn đỏ. Tư vấn Giám sát O.C cho rằng với điềukiện xe quá tải như đã đo được thì thiết kế mặt đường B ê tông nhựa cho các đoạn này sẽ không thểchịu nổi và đề nghị thay bằng áo đường cứng (kết cấu mặt đường bê tông xi măng)Nhà thầu và Tư vấn sau đó đã thống nhất tiến hành cắt sửa chữa lại các đoạn hỏng đồng thời tiếnhành 6 đoạn thử nghiệm BTN mới theo công thức trộn của một đơn vị Việt Nam có uy tín ở TPHCMthực hiện.

Đoạn A1: Bê tông nhựa 19 lớp dưới, Lớp trên dùng Bê tông nhựa 12,5 công thức 2, theo Thiết kếcủa Dự ánĐoạn A2: Bê tông nhựa 19 lớp dưới, Lớp trên dùng Bê tông nhựa 12,5 công thức 1, theo Thiết kếcủa Dự ánĐoạn A3: Bê tông nhựa 25 lớp dưới, Lớp trên dùng Bê tông nhựa lớp trên 15, theo 22 TCN 249-98Đoạn A4: Bê tông nhựa 25 lớp dưới (22 TCN 249-98), Lớp trên dùng Bê tông nhựa Pôlime 19, theo22TCN 356-06Đoạn A5: Bê tông nhựa 25 lớp dưới (22 TCN 249-98), Lớp trên dùng Bê tông nhựa thường 20(22TCN 249-98)Đoạn A4: Bê tông nhựa 25 lớp dưới (22 TCN 249-98), Lớp trên dùng Bê tông nhựa thường 20 côngthức 2(22 TCN 249-98)

Các đoạn thử này được kiểm soát nghiêm ngặt bởi cả Tư vấn Giám sát, Chủ đầu tư và Đ ơn vị độclập thứ 3 nói trên. Việc thảm các đoạn nói trên được tiến hành vào ngày 12 tháng 12 năm 2012, tứclà cách đây hơn một năm.



www.bk-ecc.com.vn

Sau 100 ngày thông xe trên các đoạn thử này, hiện tượng lún vệt bánh xe lại lặp lại, và thậm chí trênđoạn dùng Bê tông nhụa Pol ime làm lớp mặt vốn rất đắt tiền, lại có giá trị lún vệt bánh xe lớn hơncác đoạn dùng bê tông nhựa thường.

Ảnh chụp hiện trường tháng 11 năm 2013 trên đoạn làm chờ rẽ trái đi cảng Cát Lái

Tư vấn Giám sát dự án (Oriental Consultant – Nhật Bản) sau đó đã có thư gởi Chủ đầu tư, khẳngđịnh lại chỉ có mặt đường bê tông xi măng mới chịu nổi điều kiện tải trọng hiện tại tại vị trí nút giaovà đề nghị không nên cố thử nghiệm mặt đường mềm nữa, tốn thời gian, tốn tiền và thiệt hại cho xãhội do xe cộ phải lưu thông trong điều kiện khó chịu.

Kết luận sau cùng của các cơ quan chức năng ở thời điểm hiện nay (tháng 5 năm 2014) là áp dụngmặt đường bê tông xi măng cốt thép với chiều dày bản bê tông 43cm cho các đoạn này trong khuvực nút giao với đường Lương Đị nh Của .



www.bk-ecc.com.vn

Bình đồ vị trí các đoạn sẽ được thay bằng kết cấu mặt đường Bê tông Ximăng dày 43cm

Với kết cấu này, có thể giải quyết được vấn đề lún vệt bánh xe, tuy nhiên cũng sẽ có một sốnhược điểm:

-Yêu cầu thiết bị đặc chủng, công nhân lành nghề-Yêu cầu quy trình thiết kế công thức trộn và dưỡng hộ-Rất nhiều khả năng bị nứt sau thời gian khai thác-Thời gian thi công và chờ thông xe rất lâu-Giá thành thi công rất cao-Vật liệu móng đường tốt phải bị đào đổ đi gây lãng phí và tác động xấu đếnmôi trường-Thời gian thông xe trở lại dự kiến khoảng 3 tháng-Cốt liệu cho BTXM ở khu vực Tp HCM giá thành cao và khó đáp ứng về chỉtiêu chịu kéo khi uốn của BTXM theo Quy trình mới



www.bk-ecc.com.vn

1.3. Đánh giá của chuyên gia độc lập về nguyên nhân hư hỏng s ớm tại khu vực nút giao

Hư hỏng trên đoạn này là dạng lún vệt bánh xe do vị trí đặc biệt tại khu vực trước đèn tín hiệugiao thông, nơi các phương tiện nặng giảm tốc độ và dừng chờ đèn đỏ.

Vị trí đặc biệt của các điểm hư hỏng nặng: Nằm ở đoạn xe thay đổi vận tốc (giảm tốc độ vàdừng lại trước đèn đỏ, và khởi động chạy khi có đèn xanh). Mặc dù lưu lượng xe như nhau và cảđoạn đường do một Nhà thầu thảm trong cùng ngày công tác, nhưng hư hỏng xuất hiện trướctrong đoạn xe chạy chậm và thay đổi tốc độ. Tro ng điều kiện này, lực cắt từ tải trọng bánh xe xuấthiện trong các lớp bê tông nhựa lớn hơn nhiều so với các đoạn thông thường khác, làm phát sinhbiến dạng dẻo trong các lớp bê tông nhựa và gây ra hiện tượng lún vệt bánh xe sớm hơn các đoạnkhác. Việc này thực ra đã xảy ra từ lâu trên thế giới, và cách đây hơn 10 năm ở các quốc lộ ở ViệtNam. Tuy nhiên ở thời điểm đó lưu lượng và tải trọng xe cũng nhỏ nên việc lún vệt bánh xekhông phát triển nhanh như hiện nay, với lượng xe quá tải rất lớn và chưa được ki ểm soát thì hưhỏng phát triển rất nhanh, gây bức xúc cho xã hội.

Hư hỏng mặt đường bê tông nhựa ở trạm thu phí Phú Bài (Huế) - Ảnh chụp năm 2002

Hư hỏng mặt đường BTN trước trạm thu phí Đèo Cả (Phú Yên) - Ảnh chụp năm 2014



www.bk-ecc.com.vn

Lún vệt bánh xe trước đèn đỏ làn chờ rẽ đi cảng Cát Lái – Đại Lộ Đông Tây – Tp HCM

Ảnh chụp hiện trường tháng 11 năm 2013 trên Đại lộ Đông Tây -Sau 3 lần sửa bằng BTN

Ở Thành phố Đà nẵng, trên trục đường Cách Mạng tháng 8 ( trục 14B xuống Cảng Tiê n Sa) cũng cóvị trí ngã tư có đèn tín hiệu giao thông (Giao với đường Ông Ích Đường) cũng bị hư hỏng sửa đi sửalại nhiều lần bằng bê tông nhựa, nhưng không tồn tại được lâu. Cuối cùng cơ quan chức năng đã phảiáp dụng giải pháp mặt đường Bê tông xi măng mới tồn tại được. Các vòng xuyến trên trục đườngchịu tải nặng ở Đà Nẵng hiện nay cũng đã phải đổi sang kết cấu bê tông xi măng, sau các hư hỏnglập đi lặp lại của kết cấu bê tông nhựa truyền thống.

Mặt đường bê tông xi măng tại nút giao Cách Mạng Tháng Tám – Ông Ích ĐườngThành phố Đà Nẵng



www.bk-ecc.com.vn

Hư hỏng mặt đường BTN trong vòng xuyến Ngã Ba Huế - Đà Nẵng, sau khi thảm bê tông nhựa được 3tháng. Ảnh chụp tháng 8 năm 2002.

Mặt đường BTXM tại vòng xuyến CMT8 -NguyễnTri Phương (Trục xuống cảng Tiên Sa) – Thànhphố Đà Nẵng 16 -12-2013

Mặt đường BTXM tại vòng xuyến Ngô Quyền – HồXuân Hương (Trục xuống cảng Tiên Sa) – Thànhphố Đà Nẵng 16 -12-2013

Với lực cắt rất lớn từ tải trọng xe lên BTN tại các vị trí có điều kiện khai thác đặc biệt nhưtrên, có thể nói việc áp dụng kết cấu mặt đường mềm tại các vị trí đèn tín hiệu và vòng xuyếntrên các trục đường có xe nặng chạy là không còn phù hợp và lún vệt bánh xe hoặc hư hỏng mặtđường dạng xô dồn trước thời hạn tính toán chắc chắn sẽ xảy ra, nhanh hay chậm tùy vào lưulượng xe và tải trọng thực tế. Do vậy trong điều kiện vẫn chưa thể có biện pháp kiểm soát tảitrọng xe hữu hiệu như ở các nước phát triển, cần đưa ra kết cấu mặt đường đặc biệt ngay từ bướcthiết kế hoặc gia cường kết cấu mặt đường tại các điểm này (trước đây việc này đã xảy ra ở đoạnđường vào các trạm thu phí trên Quốc lộ và hiện nay hầu như đã được thay bằng mặt đường bêtông xi măng).

Tuy nhiên với diện tích không lớn thì kết cấu bê tông xi măng có giá thành khá cao và thời gianthi công lâu, các hư hỏng trên mặt đường BTXM nếu xảy ra khó sửa chữa. Do vậy việc nghiêncứu áp dụng kết cấu tối ưu hơn là cần thiết.

II Nội dung nghiên cứu và đề xuất phương án sửa chữa mặt đường so sánh:

Bằng các kinh nghiệm của mình trong thời gian dài làm công tác thiết kế và giám sát thi cônghạng mục mặt đường trên các dự án đường quốc lộ và đường cao tốc ở Việt Nam, thông qua các



www.bk-ecc.com.vn

đoạn thực nghiệm kết cấu mặt đường trên các vị trí chịu tải trọng nặng, sau khi đi kiểm tra thực tếhiện trường, công ty CP Tư vấn và ĐTXD ECC đã nghiên cứu và đề xuất thêm với Chủ đầu tưmột giải pháp thiết kế kết cấu mặt đường khác, để so sánh với kết cấu mặt được hiện đang đượcTư vấn Thiết kế kiến nghị, nhằm mục đích giúp Chủ đầu tư có thêm một lựa chọn để có thể quyếtđịnh phương án tối ưu về kỹ thuật và kinh tế. Đó là kết cấu mặt đường lát gạch bê tông tính năngcao tự chèn (Hight Perfomance Concrete Interlocking Block Paving – HPC-CBP).

2.1 Nội dung đề xuất2.1.1 Kết cấu mặt đường hiện hữu

Theo Hồ sơ hoàn công của Dự án Đường Mai Chí Thọ,kết cấu mặt đường hiện hữu bao gồm các lớp sau:

-Bê tông nhựa hạt mịn dày 5cm-Bê tông nhựa hạt thô dày 7cm-Lớp móng đá xử lý nhựa dày 15cm-Cấp phối đá dăm lớp trên dày 17cm-Cấp phối đá dăm lớp dưới dày 30cm

Hiện đã xác định hư hỏng chỉ nằm trong hai lớp bê tông nhựa trê n

2.1.2 Kết cấu mặt đường sửa chữa đề xuất

Bước 1: Dùng máy phay cắt bỏ hai lớp bê tông nhựa phía trên đã hư hỏng nặng, với tổng chiềudày 12cm

Bước 2: Thi công đá vỉa chắn phần ranh giới giữa phần đường bê tông nhựa cũ không sửa chữavới phần sửa đợt này.

Bước 3: Thi công lớp vữa đệm xi măng cát dày 2cm, trên mặt lớp bê tông nhựa nền cũ ổn định.Lớp này sẽ đóng vai trò lớp tạo phẳng để thi công lớp gạch bê tông tự chèn tính năng cao bêntrên.Bước 4: Thi công lát lớp gạch bê tông tự chèn tính năng cao HPC-CBP, có chiều dày 10cm.

Bước 5: Thi công cát đặc biệt chèn khe cho kết cấu tự chèn

Bước 6: Lu lèn bề mặt gạch đã lát để đảm bảo các viên gạch được chèn móc chặt với nhau vàđảm bảo độ phẳng bề mặt.

Lớp móng đá dăm dưới dày30cm

Lớp móng cấp phối đá dăm loại1 dày 17cm

Lớp móng đá xử lý nhựa dày15cm

Bê tông nhựa dưới dày 7cm

Bê tông nhựa trên dày 5cm



www.bk-ecc.com.vn

Các tính năng đặc biệt của loại CBP này được kể đến ba o gồm:- Cường độ chịu nén cao, tối thiểu 60MPa (600 DaN/cm 2).- Cường độ chịu kéo khi uốn cao, tối thiểu 8.0 MPa (80 DaN/cm 2).- Khả năng kháng mài mòn bề mặt rất cao, tối đa 0,4 g/cm 2.- Mác chống thấm đặc biệt cao (trên B12).

Đường cho sân bãi nặng Đường qua các vùng nông thôn

Đường tại các nút Giao thông Đường trong thành phố ở Malaixia

Đường trong khu đô thị sinh thái Đường lăn sân đỗ trong các sân bay



www.bk-ecc.com.vn

2.1.3 So sánh đơn giá thi công hai phương án

Phương án mặt đường Bê tông xi măng cốt thép : 12,5 tỷPhương án mặt đường gạch tự chèn HPC : 7,5 tỷ (60%)(chi tiết xem phụ lục đính kèm)

2.1.4 So sánh tiến độ thi công hai phương án

Trình tự thi công chỉ đạo mặt đường BTXM

1. Lắp đặt thiết bị an toàn giao thông, bố trí trực điều khiển giao thông

2. Đào bóc bỏ mặt đường bê tông nhựa cũ đã hư hỏng với tổng chiều dày 27cm (làm từng nửabề rộng mặt đường).

3. Đào tiếp xuống 16cm cấp phối đá dăm lớp trên để tạo đủ khoảng không gian cho 43cm mặtđường bê tông ximăng.

4. Xáo xới san ghạt tạo phẳng bề mặt, lu lèn chặt bề mặt cấp phối đá dăm còn lại

5. Lót lớp giấy dầu trên bề mặt

6. Bố trí khe nối, lắp đặt các thanh thép truyền lực

7. Trộn BTXM, đổ, đầm, hoàn thiện tấm BTXM mặt đường bằng thủ công

8. Xẻ khe nối, vệ sinh khe nối

9. Rót mastic chèn khe

10. Bảo dưỡng trong vòng 7 ngày (nếu có dùng phụ gia cường độ sớm)

11. Cho thông xe và chuyển sang thi công nửa đường còn lại

Như vậy tổng thời gian ước tính để hoàn thiện 7000 m2 đoạn đường này là tối thiểu 9 0 ngày.



www.bk-ecc.com.vn

Trình tự thi công chỉ đạo phương án mặt đường lát gạch tự chèn

1. Lắp đặt thiết bị an toàn giao thông, bố trí trực điều khiển giao thông

2. Đào bóc bỏ mặt đường bê tông nhựa cũ đã hư hỏng với tổng chiều dày 1 2cm bằng máy phay

3. Lắp đặt bó đá quanh phạm vi lát HPC-CBP

4. Làm lớp đệm vữa XMC dày 2cm

5. Lát gạch HPC-CBP dày 10cm – Rải cát chèn khe – Lu lèn bề mặt

6. Bảo dưỡng trong vòng 3 ngày, cho thông xe

Như vậy tổng thời gian hoàn thành đoạn này là khoảng tối đa 30 ngày, so với tối thiểu 90 ngàynếu dùng phương án mặt đường BT XM đổ tại chỗ. Đây là ưu điểm so sánh rất nổi bật trongviệc thi công trên tuyến đường có mật độ xe cộ đông đúc như trên tuyến đường Mai Chí Thọ.

Các ưu điểm chính của phương án mặt đường CBP so với phương án làm mặt đường bê tông ximăng truyền thống:

1. Giá thành rẻ hơn nhiều so với phương án BTXM đổ tại chỗ.

2. Độ bền của kết cấu sử dụng HPC-CBP cao hơn nhiều do chất lượng HPC được kiểm soáttrong công xưởng của GVC theo công nghệ sản xuất HPC -CBP của tác giả Nguyễn BiênCương, trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng, đã được Cục sở hữu trí tuệ ViệtNam cấp BẰNG ĐỘC QUYỀN GIẢI PHÁP HỮU ÍCH số 1070.

3. Thời gian thi công nhanh, tránh được khoảng chờ BTXM hình thành cường độ trước khicho thông xe. Ví dụ dưới đây là hình ảnh thi công trên đường Mai Đăng Chơn - Đà Nẵng.

Công tác thi công lát 210m2 gạch tự chènbằng thủ công

Thời gian thi công xong trong 2 ngày, kểcả công tác lắp đặt đá vỉa viền quanh



www.bk-ecc.com.vn

Tạo sự chú ý của lái xe về điểm xung độtnguy hiểm

Kết cấu lát xong có thể cho thông xengay

4. Tạo được chú ý cho lái xe khi gần đến nút, làm tăng yếu tố đảm bảo an toàn giao thông.Có thể dùng các loại gạch khác màu để kết hợp làm lối đi bộ băng ngang đường.

Việc áp dụng thực nghiệm kết cấu mặt đường lát HPC -CBP cho đoạn đường này sẽ mang lại rấtnhiều lợi ích cho Chủ đầu tư và cho xã hội, cả trước mắt cũng như lâu dài, để có thể xem xét áp dụngcho các vị trí mà mặt đường bê tông nhựa thông thường không chịu nổi (đường xe nặng trước các vịtrí đèn tín hiệu giao thông, các nút giao…), trong khi việc áp dụng mặt đường bê tông xi măng đổ tạichỗ quá đắt đỏ và tốn nhiều thời gian thi công.

III Đề xuất cụ thể về phương thức thực hiện

1. Đơn vị TVGS Dự án (Công ty O.C) đã hoàn thành Hồ sơ Thiết kế sửa chữa đoạn này theo kếtcấu truyền thống (BTXM) và trình cơ quan chức năng duyệt kinh phí. Kinh phí này sẽ đượcNhà thầu chuyển qua cho Thành phố quản lý.

2. Sở Giao thông Tp Hồ Chí Minh cho phép thực nghiệm đoạn này theo giải pháp mới. Nhà đầutư sẽ ký hợp đồng trọn gói với Thành phố và tự ứng trước kinh phí thi công dưới sự giám sátcủa cơ quan có thẩm quyền .

3. Sau khi hoàn thành sẽ có 1 năm để đánh giá sự làm việc của kết cấu, bao gồm độ bằng phẳng,khả năng kháng lún vệt bánh xe, độ ồn, độ bám lốp xe. Nếu có hư hỏng phát sinh sẽ được sửachữa ngay, bằng kinh phí của Nhà đầu tư .

4. Thanh toán cho doanh nghiệp tối đa bằng mức kinh phí được duyệt theo phương án BTXM,giữ lại 20% để bảo hành trong 10 năm. Sau thời gian này nếu kết cấu làm việc tốt sẽ trả nốtkhoản kinh phí giữ lại này cho Nhà đầu tư .



www.bk-ecc.com.vn

Nội dung so sánh tóm tắt hai giải pháp sửa chữa

Các chỉ tiêu chính sosánh

Phương án Mặt đường Bê tôngCốt thép dày 43cm

Phương án sử dụng mặt đườnglát gạch tự chèn HPC

Thời gian thi cônghoàn thành

Tối thiểu ba (3) tháng Tối đa một (1) tháng

Quản lý chất lượng Tùy thuộc nhiều vào hiện trường Đơn giản do vật liệu chính đượckiểm soát trong công xưởng

Độ bằng phẳng mặtđường

Tùy thuộc tay nghề đội thi công,khó đảm bảo bằng phẳng đồngđều

Dễ dàng kiểm soát, khắc phụcCông việc duy tu sau thời giandài khai thác rất đơn g iản.

Tính thân thiện môitrường và xã hội củagiải pháp

Cần đổ bỏ một lượng lớn vậtliệu thải, trong đó có vật liệu còngiá trị sử dụng

Tận dụng được móng và mặtBTN dưới đã ổn định, chỉ cắt bỏhai lớp BTN trên và có thể tái sửdụng hoàn toàn làm mặt đường ởcác đường cấp thấp hơn

Mỹ quan đô thi Khó có lựa chọn khác về màusắc và hoa văn bề mặt đường.

Đa dạng về màu sắc bề mặt, hoavăn viên gạch.

Khả năng tận dụng lạivật liệu mặt khi cầnnâng cao đường chốngngập

Không tận dụng được Tận dụng được đến 95% do độcứng và độ bền viên gạch rấtcao, tiết kiệm được lượng kinhphí xây dựng rất đáng kể.

Giá thành thi công 12,5 tỷ VND 7,5 tỷ VNDThời gian Bảo hànhcủa Nhà thầu

1 năm 10 năm

Kết cấu gạch tự chèn tính năng cao này đã được áp dụng trong Dự án Cảng Cái Mép ở VũngTàu, vừa hoàn thành vào năm 2013.

Việc thực nghiệm kết cấu mặt đường này là rất cần thiết để vừa giải quyết được vấn đề thời sựgây bức xúc cho dư luận, vừa làm cơ sở cung cấp thông tin khoa học nhằm có được các thiết kếmặt đường tối ưu trong các dự án sắp đến, đặc biệt là trong tình hình hư hỏng mặt đường dạng lúnvệt bánh xe trên diện rộng hiện chưa có giải pháp cụ thể với các thực nghiệm kiểm chứng trên hiệntrường. Kính đề nghị Quý cấp xem xét cho phép triển khai đoạn thực nghiệm này và thực hiệnchương trình quan trắc lâu dài để đánh giá , làm cơ sở áp dụng cho các đoạn tương tự .

Công ty Cổ phần Tư vấn và Đầu tư Xây dựng ECC

Mai Triệu Quang Tổng Giám đốc

Documents

ĐỀ XUẤT KỸ THUẬT · loại mặt đường có thể tận dụng triệt để khi cần nâng cao độ theo mực nước biển dâng là nhu cầu có thật trong tương